Új nátrium-ion akkumulátorok a nagyléptékű energiatárolásban

2020 / 06 / 03 / Justin Viktor
Új nátrium-ion akkumulátorok a nagyléptékű energiatárolásban
Nagyobb energiasűrűség, alacsonyabb környezeti terhelés, hosszabb élettartam, nagyságrendekkel rövidebb töltési idő, kevésbé gyúlékony, olcsóbb gyártás, hogy csak néhányat említsünk a több tucat akkumulátortechnológia-fejlesztő kutatólabor futurisztikus céljai közül. De azért az alapkutatások is folynak.

A jelen: ritka, drága, nem hatékony

A lítium-ion akkumulátorok olyan anyagokból állnak, mint a kobalt és a lítium, amelyek ritkák és drágák. A villamosenergia-tárolás iránti növekvő igénynek köszönhetően ezek az anyagok egyre nehezebben beszerezhetők és valószínűleg egyre költségesebbek lesznek. Ráadásul a lítium-alapú akkumulátor technológia megszenved az energiahálózat óriási növekvő energiatárolási igényeinek kielégítésével. 

Ezzel szemben a Föld óceánjaiból vagy a kéregből bőséges mennyiségben és fenntartható módon kinyerhető nátrium felhasználásával előállított nátrium-ion akkumulátorok megfelelő alternatívát nyújthatnak a nagy-léptékű energiatároláshoz. Sajnálatos módon, egyelőre nem képesek annyi energiát tárolni, mint a lítium akkumulátorok. 


Junhua Song a WSU PhD hallgatója, és munkatársai létrehoztak egy olyan nátrium-ion akkumulátort, amely annyi energiát tárol és úgy működik, mint néhány kereskedelemben kapható lítium-ion akkumulátor. (Kép: WSU)

Több energiát!

A kritikus kihívás az, hogy az akkumulátornak magas energiasűrűsége és kiváló ciklusideje legyen. Most a Washingtoni Állami Egyetem (WSU) és a Csendes-óceáni Északnyugati Nemzeti Laboratórium (PNNL) kutatói

olyan új nátrium-ion akkumulátort dolgoztak ki, amely annyi energiát képes tárolni és olyan hatásfokkal képes működni, mint néhány kereskedelmi forgalomban kapható lítium-ion akkumulátor. Az új akkumulátor-technológia sikeresen újratölthető, miközben a töltés több mint 80 százalékát 1000 ciklus után is megtartja.

A tudósok rétegelt fém-oxid-katódot és folyékony elektrolitot hoztak létre, amelyek extra nátrium-ionokat tartalmaztak, sósabb közeget készítve, amely jobb kölcsönhatást eredményezett a katóddal. A katód-tervezés és az elektrolitrendszer lehetővé tette a nátrium-ionok folyamatos áramlását, megakadályozva az inaktív felületi kristályok felhalmozódását, korlátlan áramtermelést téve lehetővé. 

Yuehe Lin, a WSU Gépészeti és Anyagmérnöki Iskola professzora elmondta:  „Kutatásunk feltárta a katód szerkezetének evolúciója és az elektrolit közötti felületi kölcsönhatás alapvető összefüggését. Ez a legjobb eredmény, amelyet valaha rétegzett katódos nátrium-ion akkumulátorokkal folyó kísérletekben jelentettek, ami azt mutatja, hogy ez életképes technológia, amely összehasonlítható a lítium-ion akkumulátorokkal." 

Junhua Song, a tanulmány vezető szerzője a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumból hozzátette:  „Ez a munka előkészíti az utat a gyakorlati nátrium-ion akkumulátorok felé, és a katód-elektrolit kölcsönhatások alapvető folyamatának megértése rávilágít arra, hogy hogyan fejleszthetünk a jövőben kobaltmentes vagy alacsony kobalttartalmú katód anyagokat a nátrium-ion akkumulátorokhoz, valamint más típusú akkumulátor-kémiához.

Ha mind a lítiumhoz, mind pedig a kobalt számára találunk életképes alternatívákat, a nátrium-ion akkumulátor valóban versenyképes lehet a lítium-ion akkumulátorokkal.”

(Forrás: ACSEnergyLetters Képek: Wikimedia, Torange)


memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
Véget ért a memoQ Lányok napja, ami 2019 óta segíti a pályaválasztás előtt álló lányokat, hogy igazán kiteljesedjenek karrierjükben.
Itt tart ma a szexipar, nézz körül a Vágyaim.hu-nál, milyenek 2024-ben az okos-szexeszközök!
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
memoQ Lányok napja: a pályaválasztásról – nem csak lányoknak
Véget ért a memoQ  Lányok napja, ami 2019 óta segíti a pályaválasztás előtt álló lányokat, hogy igazán kiteljesedjenek karrierjükben. Szenzitíven és nyitottan álltak a fiatalokhoz, kérdezték őket a digitális trendekről is: a TikTok az új YouTube, a Facebook régóta a boomereké, chatelni pedig már csak Instagramon szokás – beszámoló
Ezek a videók mutatják meg igazán, milyen fejlett kognitív képességekkel rendelkezik a Google új AI-asszisztense
Ezek a videók mutatják meg igazán, milyen fejlett kognitív képességekkel rendelkezik a Google új AI-asszisztense
A Project Astra megmosolyogtatóan ügyetlen rajzokról is gond nélkül megmondja, hogy mit ábrázolnak, ha pedig egymásután több képet mutatnak neki, akkor utólag is képes mindegyiket helyesen megnevezni.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.